Exemplo de tabuleiros de jogo para (a) Tchoukaillon (um tipo de transferidor solitário) e sua contraparte quantitativa direta ManQala em (b). Aqui, mostramos os dois painéis com N = 3 pedras e M = 3 locais de grade e representamos a semeadura com setas (que se tornam operadores unitários no local do transferidor). procedimentos unitários sequenciais1 E você2 Na figura representa o análogo quântico determinístico dos dois primeiros movimentos de um estrangulamento por meio de permutações entre localização e população. O movimento final de Tchoukaillon não tem realização hiperbólica uniforme na versão quântica do jogo. Portanto, Yu3 Lidera o caso em que a probabilidade de observar o tabuleiro vencedor é maximizada. Após a observação (medição projetiva), o estado de destino é alcançado, | 3,0,0⟩ com probabilidade 4/9, e outro caso que é ação determinística longe do caso alvo, | 0,3,0⟩ é alcançado com uma probabilidade de 2/9 (6/9 no total). Com uma probabilidade de 3/9, o tabuleiro volta à configuração anterior a U3, que é | 1,2,0⟩ e o último passo é repetido até conseguir. crédito: AVS Ciência Quântica (2023). doi: 10.1116/5.0148240
jogo transferidor Provavelmente se originou já em 6000 aC na Jordânia É jogado em todo o mundo até hoje. Consiste em pedras que os jogadores movem entre uma série de pequenos orifícios em um tabuleiro de jogo de madeira. O objetivo do jogo é colocar todas as pedras no último buraco no final do tabuleiro.
Em um novo estudo publicado na AVS Ciência QuânticaPesquisadores da Universidade de Tulane aplicaram uma versão modificada do solitário do transferidor, que eles chamam de ManQala, à geometria de estado quântico, o campo da física quântica que lida com a colocação de sistemas quânticos em estados específicos.
O problema central que a engenharia de estado quântico está tentando resolver, disse Ryan Glaser, professor assistente de física na Faculdade de Ciências e Engenharia, é: “O que preciso fazer para colocar meu sistema quântico no estado que desejo?” Essencialmente, os pesquisadores precisam descobrir como fazer com que as partículas permaneçam em determinados lugares ou tenham certas energias para estudá-las e usar computadores quânticos.
Isso é mais difícil com partículas quânticas do que com, digamos, pedras em uma placa de transferidor. “As coisas quânticas, em geral, são muito sensíveis e difíceis de controlar”, disse Glaser. “O sistema pode quebrar rapidamente e fazer com que você perca qualquer vantagem quantitativa que tenha ou gostaria de ter.”
Os físicos quânticos já têm algumas formas de resolver esses problemas, mas as simulações feitas pelos pesquisadores neste estudo mostraram que o ManQala é mais eficiente, mesmo em sistemas mais simples. “Já estamos vendo vantagens, mesmo nesses sistemas simplificados de três e três furos”, disse Glaser.
O estudo é um dos muitos no campo dos jogos quânticos, disse Glaser, que “efetivamente pega jogos comuns como Sudoku, damas ou jogo da velha e aplica as regras da física quântica a eles e vê coisas interessantes que podem acontecer”. Ao lidar com partículas quânticas em vez de pedras físicas, há uma chance de as partículas interferirem umas nas outras quando estão em “poços” adjacentes. Isso significa que há mais movimentos disponíveis e, pelo menos para Mancala, “você pode ganhar o jogo se usar as regras quantitativas, o que não seria possível se usasse as regras clássicas”, disse Glaser.
Embora este estudo se concentre em simulações, Glaser está otimista sobre futuras aplicações do transferidor. “Está no reino da teoria agora, mas acho que é definitivamente viável experimentalmente”, disse Glaser. Ele espera aplicar o ManQala a um computador em nuvem IBM Quantum, que ele usou para pesquisas no passado, junto com os colegas pesquisadores Thomas Searles, da Universidade de Illinois em Chicago, e Brian Kirby, professor assistente de física em Tulane.
Mais Informações:
Onur Danaci et al, ManQala: Estratégias inspiradas em jogos para engenharia de estado quântico, AVS Ciência Quântica (2023). doi: 10.1116/5.0148240
a citação: Como um antigo jogo de tabuleiro poderia desbloquear descobertas de física de ponta (2023, 14 de agosto) Recuperado em 14 de agosto de 2023 em https://phys.org/news/2023-08-08-ancient-board-game-cutting-edge -física. linguagem de programação
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